失敗しないオシロスコープ操作術 第5回「信号が途中で切れている？帯域幅とメモリの落とし穴」

波形の一部が途中で途切れて見える、詳細が見えない、思ったよりも粗い表示になる――そんなときは、オシロスコープの「帯域幅」と「メモリ長」に注目する必要があります。表示上のトラブルの多くは、これらの仕様や設定に起因しています。

帯域幅の制限が波形の詳細を消している

■ オシロスコープの帯域幅は、観測可能な信号の最高周波数を決定する
■ 例えば100MHz帯域の機種では、それ以上の高周波成分を正確に表示できない
■ 高速パルスやエッジの鋭い信号では、帯域幅が不足すると立ち上がりが鈍って表示される
■ 実測したい信号の最高周波数の3〜5倍の帯域幅を持つ機種が理想的

サンプリングレートとメモリ長の関係を理解する

■ サンプリングレート（例：1GSa/s）が高ければ、それだけ詳細な波形が記録できる
■ しかし記録できる長さ（時間）は、メモリ長によって制限される
■ 長時間記録が必要なとき、サンプリングレートを落とさなければ波形の末尾が切れる可能性がある
■ 一方、メモリが長すぎると処理が遅くなり、画面更新レートが落ちることもある

波形が「切れて」見えるときの主な原因

■ サンプリングポイントが少なく、波形が間引かれて表示されている（デジタルエイリアス）
■ 表示の時間軸が長すぎて、短いパルスが見えない
■ メモリ長が短いため、1画面に表示しきれない情報がトリガー前後で切れている
■ 波形更新レートが遅く、偶然捉えた一部しか表示されない

対策としてできること

■ 使用している帯域幅・メモリ長・サンプルレートのスペックを把握しておく
■ 高速信号の観測では、広帯域モデルや高サンプリングモデルを選ぶ
■ 必要に応じて「ズーム」機能や「セグメントメモリ」機能を活用し、必要部分を高解像度で記録
■ 短い波形なら、サンプリングレートを最大にして詳細表示を優先する
■ 長時間記録が必要なら、サンプリングレートとメモリ長のバランスを調整する

まとめ

「波形が途中で切れている」ように見えるとき、問題の多くは帯域幅とメモリ仕様にあります。どんな信号を観測したいかによって、適切な設定と機材選定が必要です。次回は「測定値が信用できないときに見直すポイント」について解説します。

■対象読者：使い始めたばかりの技術者／トラブルが多い初心者

■ 第1回：波形が表示されないときのチェックリスト
■ 第2回：プローブの誤接続で起こる問題と対処法
■ 第3回：トリガーが安定しない原因と解決策
■ 第4回：ノイズだらけの波形を改善する方法
■ 第5回：信号が途中で切れている？帯域幅とメモリの落とし穴
■ 第6回：測定値が信用できないときに見直すポイント
■ 第7回：保存・エクスポート・PC転送トラブルの対処法